几张动态图说明化学反应器设计的底层逻辑

反应器设计所依据的化学反应工程理论，是研究化工生产中化学反应过程的学科技术，它把反应的化学特性和反应器的传递特性结合起来，涉及化学动力学、传递过程和工程控制等领域。研究化学反应工程的主要任务是：

① 对已有反应过程进行分析， 寻求进一步改进或强化的方法。

② 开发新的反应技术和设备。

③ 反应过程优化。

④ 设计反应器。

其中反应器设计主要包括：反应器选型；寻找合适的工艺条件；确定实现这些工艺条件；确定实现这些工艺条件所需的技术措施；确定反应器的结构尺寸；确定必要的控制手段。

3.1 均相液液混合

3.2 固液悬浮搅拌

表1 固液悬浮搅拌操作的分级效果

3.3 非均相液液分散

3.4 气液分散和混合

3.5 高粘度流体搅拌

高粘度流体一般是指粘度值超过2.0Pas的流体。 对高粘度流体来说，实际上也存在前面所述的四种操作类型。但高粘度流体的流动性能与低粘度流体不同，在工程上一般难以使其达到湍流状态，而只能使其在层流状态下流动。由于流体的粘度高，在搅拌器的桨叶不能作用到的区域，在粘滞力的作用下，容易形成死区。

在高粘度流体中工作，搅拌器的桨叶排出的流体量很小，稍远离桨叶处的流体就呈静止状态，搅拌器的转速过高反而会形成沟流。 因此，对高粘度流体来说，只能在其处于层流的状态下，设法提高搅拌器的搅拌范围，尽可能使槽内不存在流动死区。